问题 解答题
已知数列{xn}满足x1=
1
2
,xn+1=
1
1+xn
,n∈N*
(1)猜想数列{x2n}的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)证明:|xn+1-xn|≤
1
6
(
2
5
)n-1
答案

证明:(1)由x1=

1
2
,xn+1=
1
1+xn

x2=

2
3
x3=
3
5
x4=
5
8
x5=
8
13
x6=
13
21
,…

由x2>x4>x6猜想:数列{x2n}是递减数列

下面用数学归纳法证明:

(1)当n=1时,已证命题成立

(2)假设当n=k时命题成立,即x2k>x2k+2

易知x2k>0,那么x2k+2-x2k+4=

1
1+x2k+1
-
1
1+x2k+3
=
x2k+3-x2k+1
(1+x2k+1)(1+x2k+3)

=

x2k-x2k+2
(1+x2k)(1+x2k+1)(1+x2k+2)(1+x2k+3)
>0

即x2(k+1)>x2(k+1)+2

也就是说,当n=k+1时命题也成立,结合(1)和(2)知,命题成立

(2)当n=1时,|xn+1-xn|=|x2-x1|=

1
6
,结论成立

当n≥2时,易知0<xn-1<1,∴1+xn-1<2,xn=

1
1+xn-1
1
2

(1+xn)(1+xn-1)=(1+

1
1+xn-1
)(1+xn-1)=2+xn-1
5
2

|xn+1-xn|=|

1
1+xn
-
1
1+xn-1
|=
|xn-xn-1|
(1+xn)(1+xn-1)
2
5
|xn-xn-1|≤(
2
5
)2|xn-1-xn-2|≤≤(
2
5
)n-1|x2-x1|

=

1
6
(
2
5
)n-1

单项选择题
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